ReLMoGen:モバイルマニピュレーションのための強化学習における動作生成の活用
ReLMoGen: Leveraging Motion Generation in Reinforcement Learning for Mobile Manipulation
強化学習の行動空間を動作生成器へのサブゴールに引き上げ、サブゴール予測ポリシーと動作計画・実行を組み合わせることで、長期的なナビゲーションとマニピュレーションの複合タスクを効率的に解くフレームワークを提案した。
著者: Fei Xia, Chengshu Li, Roberto Martín-Martín, Or Litany, Alexander Toshev, Silvio Savarese
分類: cs.AI, cs.CV, cs.LG, cs.RO
原文アブストラクト
Many Reinforcement Learning (RL) approaches use joint control signals (positions, velocities, torques) as action space for continuous control tasks. We propose to lift the action space to a higher level in the form of subgoals for a motion generator (a combination of motion planner and trajectory executor). We argue that, by lifting the action space and by leveraging sampling-based motion planners, we can efficiently use RL to solve complex, long-horizon tasks that could not be solved with existing RL methods in the original action space. We propose ReLMoGen -- a framework that combines a learned policy to predict subgoals and a motion generator to plan and execute the motion needed to reach these subgoals. To validate our method, we apply ReLMoGen to two types of tasks: 1) Interactive Navigation tasks, navigation problems where interactions with the environment are required to reach the destination, and 2) Mobile Manipulation tasks, manipulation tasks that require moving the robot base. These problems are challenging because they are usually long-horizon, hard to explore during training, and comprise alternating phases of navigation and interaction. Our method is benchmarked on a diverse set of seven robotics tasks in photo-realistic simulation environments. In all settings, ReLMoGen outperforms state-of-the-art Reinforcement Learning and Hierarchical Reinforcement Learning baselines. ReLMoGen also shows outstanding transferability between different motion generators at test time, indicating a great potential to transfer to real robots.
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